RAZISKAVE IN RAZVOJ
Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala Radeče Papir Nova d.o.o., Starprint silver 70g g/m
2
39 ¡ | Pomlad 2021 | 25 | XLIX
Vplivi na pokanje premazov
Effects on the cracking of paper coatings
IZVLEČEK
Raziskava vplivov pokanja premazov je bila izvedena v sklopu magistrskega dela
in v sodelovanju s Papirnico Vevče, z namenom določitve optimalne kombinacije
sestavnih delov osnovnega papirja in premaza, ki bi izkazovala najnižjo tendenco
pokanja premaznega sloja na prepogibu. Dodelavni postopek premazovanja
papirja vpliva na izboljšanje optičnih in tiskovnih lastnosti, s sočasnim poslabšanjem
fizikalno-mehanskih lastnosti, kamor uvrščamo tudi prepogibanje papirja [1−3].
Nizko odpornost proti mehanskim poškodbam izkazujejo papirji, ki se jim
pogosteje prekinejo medvlakenske povezave in pretrgajo vlakna, kar je povezano
z vrsto, dolžino in številčnostjo celuloznih vlaken, kot tudi z debelino papirja in
njegovo stopnjo anizotropije. Na debelino papirja ima znaten vpliv količina
premaza, kar ima dokazano negativni učinek, tj. poslabšuje odpornost na pokanje.
Najvišja korelacija med pokanjem premaza pri prepogibanju je bila opazna pri
proučevanju vplivov posameznih sestavnih delov premaznih mešanic proučevanih
vzorcev etiketnih papirjev. Sposobnost elastičnega odziva na zunanje obremenitve
je značajna lastnost, na kar vpliva izbor pigmentov in veziv. Kalcijev karbonat je
z izometrično oblikovanimi delci ustreznejša izbira v primeru višjih fizikalno-
mehanskih obremenitev, saj ti zaradi svoje geometrijske oblike ne poškodujejo
vlaken. Ob osni obremenitvi boljšo odpornost proti pokanju izkazuje kaolin s
svojimi ploščato oblikovanimi delci [4]. Na elastični odziv vpliva tudi izbira
ustreznih veziv. V raziskavi proučevanih papirjev sta to bila škrob in lateks. Škrob,
ki je v primerjavi z lateksom, še vedno relativno pogosto uporabljen kot vezivo,
izkazuje nizko stopnjo elastičnosti, kar vodi do pogostejših mehanskih poškodb
premaznega sloja ob učinkovanju zunanjih obremenitev [5, 6].
Ključne besede: papir, premazovanje, pokanje premaza, prepogibanje papirja.
ABSTRACT
The study of the effects of coating cracking was carried out as part of the master's
thesis in cooperation with Papirnica Vevče in order to determine
the optimal combinations of base paper and coating components that have the
lowest tendency to crack. The finishing process of coated paper improves optical
and printing properties, while worsening physical and mechanical properties,
which includes the folding of the paper [1−3]. Low folding strength is exhibited
by papers in which inter-fibre joints and fibre breaks occur more frequently,
which is related to the type, length, and frequency
of cellulose fibres, as well as the paper thickness and degree of anisotropy.
The amount of coating on the surface has a significant effect on the thickness
of the paper, which has been shown to deteriorate the crack resistance.
The highest correlation in the cracking of the coating during bending was
observed when studying the effects of the components of the coating mixture
on the samples studied. The predominant influence is elasticity, which is affected
by the choice of pigments and binders. In the case of isometrically shaped CaCO
3
particles, calcium carbonate is the more favourable choice at higher loads, since
their shape does not damage the fibres. On the other hand, for axial loag, kaolin
showed better results in
crack resistance due to its flat particles [4]. Elasticity is also influenced by
the choice of binders, which were starch and latex for the papers studied.
Starch is a commonly used, low-cost binder that has low elastic properties,
resulting in more frequent damage to the coating under load, compared
to latex, which achieves higher elasticity [5, 6].
Keywords: paper, coating, coating cracking, paper folding.
UVOD
Premazovanje papirja je tehnološki posto-
pek oplemenitenja površine papirja, s katero
se doseže boljša potiskljivost, kot posledica iz-
boljšanja optičnih lastnosti (beline, neprosoj-
nosti, zrcalnega sijaja, gladkosti površine in
znižanje poroznosti materiala) in sposobnosti
enakomernega navzemanja tiskarske barve
[1–2, 6–7]. Premaz na površini papirja poslab-
šuje elastično odzivnost papirja ob prepogi-
banju, kar privede do pokanja vrhnje plasti
premaza in papirja, ki kot posledica razkrije
osnovno plast na območju prepogiba [4].
Težnja proizvajalcev premazanih papirjev je
izognitev pokanju premaznega sloja na pre-
pogibu, z namenom višje kakovosti končnega
proizvoda in zmanjševanja reklamacij, kar je
bil poglavitni razlog za raziskavo, v kateri smo
z eksperimentalno izmerjenimi in izračunanimi
vrednostmi definirali vplive na tendenco po-
kanja premazov na proučevanih etiketnih pa-
pirjih Papirnice Vevče.
MATERIALI IN METODE
Za namen raziskave je bilo proučevanih 5
(Preglednica 1) med seboj različnih vzorcev
etiketnih grafičnih papirjev Papirnice Vevče.
Osnovna podlaga za izbor vzorcev je bila tež-
nja po višji kakovosti končnega proizvoda in
zmanjšanju števila reklamacij papirjev zaradi
pokanja premazov na prepogibu. Premazani
grafični papirji so po surovinski sestavi razno-
liki in so enostransko premazani, z različnimi
formulacijami premazov. Primerni so za ople-
menitveni postopek kaširanja in namenjeni iz-
delavi gibke embalaže ter etiketnim papirjem
[10-13].
Vzorcem smo izmerili in izračunali osnovne
lastnosti (Preglednica 1): gramatura (ISO
536:2019), gostota (ISO 534:2011), specifična
prostornina (ISO 534:2011), vsebnost vlage
(ISO 287:2018) in vsebnost pepela (ISO
1762:2019).
Izmerili in izračunali smo tudi površinske last-
nosti (Preglednica 2): hrapavost – Bendtsen
(ISO 8791-2:2013) in kontaktni profilometer
TR-200 (ISO 4287: 1997); ter strukturne last-
nosti: togost po Clarku [14].
Vzorci so bili potiskani na polindustrijski
ofsetni odtiskovalnici na UL-NTF. Nadalje so
bili papirji proučevani po ofset tisku s črno,
prekrivno barvo in prepognjeni pod pogoji, tj.
masa obtežitve 1 kg, za čas 1 minute. Za do-
ločanje vplivov in korelacije premaznih meša-
nic na stopnjo pokanja so bili v omenjeni
stopnji raziskave uporabljeni prepognjeni in
neprepognjeni papirji.
S slikovno analizo v MatLabu smo določili
obseg pokanja. Slike pokanja so bile zajete z
optičnim mikroskopom Leica S9i in obdelane
v Adobe Photoshop, za omenjeno slikovno
Kaja BRESKVAR, Klemen MOŽINA
RAZISKAVE IN RAZVOJ
Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala Radeče Papir Nova d.o.o., Starprint silver 70g g/m
2
40 ¡ | Pomlad 2021 | 25 | XLIX
Lastnost ISO standard
Vzorec
V1
PackPro 7.1
V2
NiklaPack
V3
NiklaSelect
V4
NiklaPET
V5
PackPro 7.5
G [g/m
2
] 536 (2019) 71,0 ± 0,9 79,0 ± 0,9 70,0 ± 0,9 70,0 ± 0,4 71,2 ± 1,1
d [mm] 534 (2011) 0,060 ± 0,002 0,069 ± 0,002 0,062 ± 0,002 0,062 ± 0,003 0,040 ± 0,002
ρ [kg/m
3
] 534 (2011) 1194 ± 42 1153 ± 29 1137 ± 32 1127 ± 47 1784 ± 86
ν [cm
3
/g] 534 (2011) 0,838 ± 0,029 0,868 ± 0,022 0,880 ± 0,024 0,889 ± 0,036 0,562 ± 0,027
V [%] 287 (2018) 2,6 ± 0,2 3,3 ± 0,7 2,9 ± 0,7 3,7 ± 0,2 2,3 ± 0,2
VP [%] 1762 (2019) 24,24 ± 0,22 21,17 ± 0,12 19,58 ± 0,02 23,46 ± 0,06 18,74 ± 0,03
Preglednica 1: Osnovne lastnosti / Table 1: Basic properties
Preglednica 2: Površinske in strukturne lastnosti (MD-vzdolžna smer, CD-prečna smer) / Table 2: Surface properties (MD-Machine direction, CD-Cross direction)
Lastnost
Vzorec
V1 V2 V3 V4 V5
HB [ml/min] 30 ± 9 15 ± 5 20 ± 8 15 ± 6 22 ± 7
Ra [mm]
MD 0,992 ± 0,079 1,209 ± 0,099 1,105 ± 0,356 1,031 ± 0,119 0,150 ± 0,117
CD 1,190 ± 0,140 1,026 ± 0,101 1,144 ± 0,175 1,051 ± 0,98 1,300 ± 0,226
C [km/s]
MD 3,63 ± 0,08 3,66 ± 0,11 3,60 ± 0,05 3,57 ± 0,04 3,52 ± 0,06
CD 2,65 ± 0,05 3,49 ± 0,04 2,73 ± 0,00 3,45 ± 0,03 2,53 ± 0,11
E [GPa]
MD 15,74 ± 0,73 15,47 ± 0,95 14,74 ± 0,42 14,38 ± 0,31 22,06 ± 0,73
CD 8,37 ± 0,31 14,03 ± 0,30 8,46 ± 0,00 13,40 ± 0,23 11,45 ± 1,00
CS [Nmm]
MD 0,28 ± 0,01 0,42 ± 0,03 0,29 ± 0,01 0,29 ± 0,01 0,12 ± 0,00
CD 0,15 ± 0,01 0,38 ± 0,01 0,17 ± 0,00 0,27 ± 0,00 0,06 ± 0,01
analizo in ovrednotenje obsega pokanja pre-
mazov na proučevanih papirjih.
REZULTATI Z RAZPRAVO
Osnovne lastnosti
Osnovne lastnosti (Preglednica 1) oprede-
ljujejo vpogled v raznolikost oz. enotnost pre-
iskovanih grafičnih papirjev. Izhajajoč iz po -
dobnih gramatur (pribl. 70 g/m
2
) so razlike
med njimi kljub vsemu zaznavne in opazne.
Predpostavili smo, da vzorci, ki jim je bila iz-
merjena večja debelina, dosegajo sorazmerno
večji obseg pokanja, kar dokazuje primerjava
vrednosti debeline s podatki o pokanju pre-
maza. Izrazito najtanjši vzorec je tisti, ki naj bi
bil najmanj dovzeten za pokanje premaza, tj.
V5 s končno debelino 0,040 mm (Preglednica
1). Domnevo potrjujemo zlasti zaradi dejstva,
da je omenjeni vzorec, V5, glede na debelino
edini, ki izraziteje odstopa od preostalih v ra-
ziskavo zajetih vzorcev etiketnih papirjev. Pri
drugih vzorcih etiketnih papirjev so si izmer-
jene vrednosti debeline precej podobne, tj. V1
(d = 0,060 mm) < V3 = V4 (d = 0,062 mm) <
V2 (d = 0,069 mm). Količina anorganskih sno-
vi v papirju je opredeljena z vsebnostjo pepela,
ki v primeru grafičnih papirjev dosegajo vred-
nosti tudi do 40 % [23-25]. Visoka vsebnost
anorganskih pigmentov izkazuje pozitivni
vpliv na optične in tiskovne lastnosti ter ne-
gativni vpliv na fizikalno-mehanske lastnosti
materiala [26]. Na podlagi navedenega smo
predpostavili, da obstaja povezava med vse-
bnostjo anorganskih snovi in tendenco poka-
nja premaza na prepogibu. Anorganska pol-
nila se »usedejo« na celulozna vlakna, kar zni-
žuje potencialne medvlakenske povezave in
nji ho ve številne preplete, saj delujejo kot fizi-
čna ovira. Šibkejše povezave med vlakni pri-
vedejo do hitrejšega in intenzivnejšega poka-
nja premaza, zlasti pri papirjih, ki izkazujejo
nižjo prepogibno odpornost, saj se sestojijo
navadno iz kratkih celuloznih vlaken listavcev.
Posledica tega je pretrganje posameznih celu-
loznih vlaken in prekinitev medvlakenskih
vezi [27]. Po podatkih proizvajalca je razvidno,
da je vsebnost CaCO
3
/H60 prisotna v pred-
premazih vseh preiskovanih vzorcev papirjev,
z izjemo V4, kjer je uporabljen zgolj škrob,
medtem ko je CaCO
3
/H90 prisoten v vseh
tiskovnih premazih V1–V5 [6]. Kot pigmenta
sta v premaznih mešanicah prisotna tudi
grobo in fino mleti kaolin (V1 in V2). V pre-
maznih mešanicah V2 in V5 je uporabljen
zgolj grobi kaolin v tiskovnem premazu ter fi-
no mleti kaolin v premaznih mešanicah V1, V4
in V5.
Kombinacija CaCO
3
in kaolina je v prema-
zni mešanici uporabljena za zapolnjevanje
prostih mest med vlakni, kar znižuje naravno
reliefnost strukture površine papirja. Vsebnost
pepela je grafično prikazano na sliki 2, iz ka-
tere razberemo, da je vzorec z najmanjšim
obsegom pokanja, V5, tisti, ki vsebuje naj -
nižjo količino anorganskih snovi, tj. pepela,
20,31 %. V4 potrjuje domnevo, da količina
Slika 1: Obseg pokanja premaza papirjev po prepogibu / Figure 1: Area of paper
coating cracking after folding
Slika 2: Povprečje obsega pokanja premaza papirja in vsebnosti pepela /
Figure 2: Average area of paper coating crack and ash content
0
2
4
6
8
10
V1 V2 V3 V4 V5
OP [%]
MD CD
0
5
10
15
20
25
30
0
2
4
6
8
10
V1 V2 V3 V4 V5
VP [%]
OP [%]
OP VP
RAZISKAVE IN RAZVOJ
Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala Radeče Papir Nova d.o.o., Starprint silver 70g g/m
2
41 ¡ | Pomlad 2021 | 25 | XLIX
anorganskih snovi v papirju, 23,46 %, v pre-
cejšnji meri vpliva na obseg pokanja, medtem
ko pri V1–V3 korelacije med izmerjenimi vred-
nostmi ni mogoče z gotovostjo ne potrditi ne
ovreči (slika 2). Posebej izstopajo vrednosti V3,
pri katerem smo glede na povprečje določili
eno izmed nižjih vsebnosti pepela (19,58 %),
hkrati pa se izkazuje največji povprečni obseg
pokanja (7,62 %). Vpliv sestave premazne me-
šanice V3, z največjim deležem CaCO
3
/H60
(83,86 %) in grobega kaolina (29,05 %), je v
največji meri vzrok za nastanek pojava po ka -
nja premaza na prepogibu v večjem obsegu.
Sklenemo lahko, da višja vsebnost CaCO
3
/H60
doprinese k zvišanju obsega pokanja premaza
(Slika 2), zato je, če se želimo izogniti večjim
razsežnostim pokanja premaza na prepogibu,
optimalnejša izbira višja vsebnost CaCO
3
/H90.
Kaolin je pigment z delci ploščate oblike in je
v primeru prepogibanja v aksialni smeri
ugodnejša izbira v izogib pokanju premaza na
prepogibu [4]. Višji delež grobega kaolina
(29,05 %), tj. geometrijsko večji, ploščati
delci, v premazni mešanici V3, nakazuje na
prepogibanje pravokotno na os delcev in po-
sledično večjem obsegu pokanja premaza.
Površinske lastnosti
Vpliv količine premaza na tendenco poka-
nja je osnova za domnevo, da je količina pre-
maza sorazmerna z obsegom pokanja. Vzorci
so premazani z različnimi količinami premaza,
kar smo opredelili z vsoto predpremaza (PP) in
tiskovnega premaza (TP). Najmanjša količina
premaza, 14 g/m
2
, je nanesena na V5 in naj-
večja na V2, tj. 20,7 g/m
2
, kar se odraža tudi
v stopnji hrapavosti, ki je za V2, merjena z me-
todo Bendtsen, znašala 15 ml/min, medtem
ko je za V5 znašala 22 ml/min (Preglednica 2).
Količina premaza (∑ KP = PP + TP) od najnižje
do najvišje je, kot sledi: V4 (13–14 g/m
2
) < V5
(14 g/m
2
) < V3 (18 g/m
2
) < V1 (19,8 g/m
2
) <
V2 (20,7 g/m
2
). Iz podanega zaporedja lahko
razberemo, da je V5 tisti, ki korelira z obse-
gom pokanja, saj je ta vzorec premazan z naj-
manjšo količino premaza. Izrazito neskladje
opazimo v primeru V2 (OP = 5,7 % in KP =
20,7 g/m
2
) in V4 (OP = 7,1 % in KP ≈ 13–14
g/m
2
). Povprečje obsega pokanja v smeri CD,
v primerjavi s količino premaza na preiskova-
nih vzorcih papirjev, potrjuje predpostavko, da
je količina premaza sorazmerna obsegu poka-
nja, in to z visoko stopnjo ujemanja v vseh pri-
merih preiskovanih vzorcev papirjev.
Strukturne lastnosti
Kakovost papirja je odvisna od ustreznega
razmerja kratkih (listavci) in dolgih (iglavci) ce-
luloznih vlaken, njihove fibrilacije, stopnje
mletja, morebitne vključitve mehanske melja-
vine, polnil in vsebnosti drugih produkcijskih
pomožnih sredstev [1, 19–20]. Ustrezna ka-
kovost celuloznih vlaken, ob sočasnem upo-
števanju nastavitvenih parametrov papirnega
stroja, precej vpliva na končno sposobnost od-
zivanja papirja na zunanje fizikalno-mehanske
obremenitve [21]. Vsi proučevani vzorci etike-
tnih papirjev vsebujejo vlakna listavcev (V1–
V3 zgolj vlakna evkaliptusa) in iglavcev [6]. V5
je glede na obseg pokanja najbolj optimalno
proizveden vzorec papirja, z najvišjo skupno
vsebnostjo celuloznih vlaken listavcev (∑ [li-
stavci (preostali) + evkaliptus] = 77 %). Višja
prepletenost celuloznih vlaken, gostota in de-
belina sten celuloznih vlaken listavcev zago-
tavljajo zaradi »močnejše« strukture, višji
elastični odziv na zunanje fizikalno-mehanske
obremenitve, tj. tudi prepogibanje [4]. Rezul -
tati meritev se ujemajo s teoretičnimi izhodišči
tudi v preostalih primerih preiskovanih vzorcev
papirjev, saj sta V1 in V3 vzorca, ki dosegata
visoko stopnjo pokanja premaza (Preglednica
3), hkrati pa vsebujeta nizko vsebnost celuloz-
nih vlaken listavcev, zgolj vlakna evkaliptusa,
kar ima znatni vpliv na nizko odpornost pri fi-
zikalno-mehanskih obremenitvah. Celulozna
vlakna iglavcev so v največjem obsegu prisotna
pri V1 (36 %) in V2 (25 %) in v najmanjšem
pri V3, V4 in V5 (V3 = V5; 23 % in V4; 22 %).
Anizotropija je sprememba fizikalno-me-
hanskih lastnosti, kar je posledica različne
usmeritve strukturnih celuloznih vlaken v pa-
pirju. Anizotropne lastnosti neposredno vpli-
vajo na krčenje in raztezanje papirja [16-19].
Iz Preglednice 2 razberemo podobnost stop-
nje anizotropije, tj. hitrost širjenja zvočnega
impulza, C [km/s], v MD in CD za V1, V3 in
V5, medtem ko V2 in V4 nimata izrazitej-
ših razlik med MD in CD. V povprečju vseh
petih preiskovanih vzorcev papirjev je ten-
denca pokanja premazov manjša v smeri CD
(OP
CD
= 5,69 %), kot v MD (OP
MD
= 6,91 %).
Izračunano razmerje razlike glede na usmer-
jenost vlaken je tako 17,75 %, kar nakazuje
na poudarjeno stopnjo anizotropije, ki se
odraža v fizikalno-mehanskih lastnostih, v od-
visnosti od smeri izvajanja obremenitev. Zaradi
prepogibanja papirja v MD, glede na smer
prepogiba, je bil obseg »zloma« papirja več-
jega obsega kot v primeru pokanja vzporedno
s smerjo prepogiba. Večji obseg pokanja v MD
smeri ne velja za vse posamezne vzorce, kot
lahko razberemo s Slike 1, ki grafično prika-
zuje, da je v primeru V1 in V2 povprečje višje
v CD. Najopaznejšo razliko v pokanju premaza
pri posameznem vzorcu glede na usmerjenost
celuloznih vlaken v papirju, razberemo pri
vzorcu, ki najmanj poka, tj. V5; OP = 5,30 %,
kjer je razlika kar 70,1 % (Slika 1), ki obenem
izkazuje tudi najnižjo stopnjo togosti po
Clarku, tj. 0,12 Nmm v MD in 0,06 Nmm v CD
(Preglednica 2). V3 dosega, kot že omenjeno,
najvišje vrednosti pokanja premaza na površini
papirja (V3; OP = 7,62 %); hkrati je razmerje
pokanja MD : CD najbolj enakovredno in je
razlika med vrednostima najnižja, tj. 11,3 %.
Obseg pokanja premaza
Obseg pokanja premaza na površini papir-
jev je bil izračunan na osnovi razlike slikovnih
pik med zajetimi slikami neprepognjenih in
prepognjenih vzorcev. Posnetki zajeti z opti-
čnim mikroskopom, Preglednica 4, prikazujejo
primere pokanja vzorcev papirjev ob prepogi-
Preglednica 3: Obseg pokanja raziskovanih vzorcev / Table 3: Extent of paper coating cracking
Preglednica 4: Pokanje premaza raziskovanih vzorcev papirjev / Table 4: Cracking of studied paper coatings
Obseg pokanja – OP [%]
V1 V2 V3 V4 V5
MD 5,55 4,61 8,08 8,18 8,17
CD 6,07 6,74 7,17 6,03 2,44
OP 5,81 5,68 7,62 7,1 5,3
V1 V2 V3 V4 V5
MD
CD
RAZISKAVE IN RAZVOJ
Papir za notranjost revije PAPIR je prispevala Radeče Papir Nova d.o.o., Starprint silver 70g g/m
2
42 ¡ | Pomlad 2021 | 25 | XLIX
banju v MD in CD smeri teka celuloznih vla-
ken [6]. Pokanje premaza proučevanih pet
vzorcev papirjev je v MD izrazitejše kot v CD.
Preglednica 3 prikazuje obseg pokanja (OP),
tj. skupno v obeh smereh, MD/CD, in sicer
najvišjega za V3, tj. 7,62 % in najnižjega za
V5, tj. 5,30 %. Razlika med najvišjo in najnižjo
izračunano vrednostjo pokanja preiskovanih
premazanih etiketnih papirjev znaša 30,50 %.
Vpliv na pokanje premazov ob primerjavi s
surovinsko sestavo papirjev je bil najbolj za-
znan pri primerjavi uporabe svežega polnila
v sestavi papirja, kjer je bilo ujemanje med
pokanjem premaza in svežim polnilom po
vrstnem redu, kot sledi; V3 > V4 > V1, V2 in
V5. V3 in V4 sta edina vzorca etiketnih papir-
jev, ki vsebujeta dodatek svežega polnila, tj.
V3 = 1,0 % in V4 = 0,6 % in sočasno vzorca,
pri katerih je bilo pokanje najbolj zaznano; OP;
V3 = 7,62 % in V4 = 7,10 % (Preglednica 3),
kar opredeljuje dejstvo, da višja vsebnost
polnil poslabša prepogibno odpornost in od-
zivnost na zunanje fizikalno-mehanske obre -
menitve po premazovanju. Učinek mehanske
meljavine na obseg pojava pokanja pemaza
se je odrazil pri V3, ki je edini z vsebnostjo be-
ljene termično obdelane mehanske meljavine
(V3; BCTMP = 5 %) in dosega najvišji obseg
pokanja, tj. 7,62 %.
V analiziranih etiketnih papirjih so upora-
bljena naravna (škrob) in sintetična (stirolbu-
tadienski lateks) veziva. Veziva imajo vpliv na
tendenco pokanja premaznega sloja, saj vpli-
vajo na elastičnost materiala. Škrob je vezivo
s trdim filmom, ki ima nizko elastično sposob-
nost in je bolj nagnjen k pokanju, kot npr. la-
teks, ki zaradi elastičnih lastnosti izboljšuje
togost in odzivnost papirja na fizikalno-me-
hanske obremenitve [4]. Kovezivo, škrob, je
uporabljeno v vseh mešanicah proučevanih
papirjev v različnih količinah predpremaza
(PP). Najvišjo vsebnost škroba ima V4 v pred-
premazu, tj. 100 pph [6], ki vzporedno izka-
zuje tudi visoko stopnjo pokanja premaza, kar
bi lahko pripisali ravno veliki količini škrobne-
ga veziva. Nizka vsebnost škroba ima za po-
sledico nizko tendenco pokanja premaza na
prepogibu, izmerjeno pri V1 in V2. Vsebnost
škroba v premazih V1-3 in V5 je za 80–92 %
nižja, kot pri V4, zato večjega vpliva na poka-
nje premazov pri teh vzorcih ne moremo z go-
tovostjo potrditi, zlasti ker ima V3 zelo nizko
vsebnost škroba in največji obseg pokanja.
Vezivna komponenta sintetičnega izvora (sti-
rolbutadienski lateks) je v premaznih mešani-
cah vzorcev V1–V3, prisotna v praktično
enakih količinah, tj. 10,5–11,5 pph. Razlika
med količinami pri omenjenih vzorcih je naj-
več za 7,0 %, tako da je vrstni red med nave-
denimi vzorci praktično irelevanten, saj je pri
V4 in V5 vsebnost lateksa v primerjavi z V1–
V3 nižja za 23,8 %. Premazani papirji, ki vse-
bujejo več lateksa, so po predvidevanjih bolj
prožni in togi, kar nam potrdijo ujemajoče se
vrednosti za V2–V4, pri obsegu pokanja pre-
maza (5,68–7,10 %) in vsebnosti lateksa
(9,02–8,73 %). Pri vzorcih, tj. V3 in V5, ki do-
segata skrajni meji pokanja, tj. najvišjo in najn-
ižjo, tega ne moremo potrditi. V5 je vzorec z
najvišjo vsebnostjo lateksa 11,27 %, in je, kot
predvideno, vzorec z najnižjim obsegom po-
kanja premaza, 5,30 %, medtem ko ima V3
med preiskovanimi vzorci najnižjo vsebnost la-
teksa, 8,35 % in najvišji obseg pokanja pre-
maza, 7,62 %. Premazan papir je kompozitni
material in vsaka od sestavnih delov kompo-
zita doprinese k celostnemu obnašanju mate-
riala pri fizikalno-mehanskih obremenitvah. V
primeru V3, tj. z najnižjo vsebnostjo lateksa,
tako na obseg pokanja premaza vplivata še vi-
soka prisotnost CaCO
3
/H60, 83,86 % v pred-
premazu in grobi kaolin, 29,05 % v tiskovnem
premazu.
ZAKLJUČEK
Višjo stopnjo odpornosti premazanih pa-
pirjev na pokanje dosežemo primarno s pri-
merno izbiro osnovnega papirja, saj so od ka-
kovosti osnovnega papirja odvisni vsi nadaljnji
dodelavni postopki, tj. tudi premazovanje.
Kratka vlakna listavcev dajo papirju ustrezno
stopnjo togosti in mu, skupaj z dolgimi vlakni
iglavcev, omogoča visoko stopnjo odpornosti
na zunanje fizikalno-mehanske obremenitve,
kar se odraža kot pokanje premaza ob prepo-
gibanju papirja, ki je predvsem posledica oz-
kega območja elastičnosti. Premazni sloj naj
bi imel dobre sposobnosti vpijanja v strukturo
papirja in naj bi dosegal visoko stopnjo prož-
nosti. To dosežemo s čim manjšo količino pre-
maza nanesenega na površino papirja in pred-
vsem z ustrezno izbiro pigmentov ter ne na-
zadnje tudi veziv, ki zagotavljajo elastičnost in
zaradi svoje strukture omogočajo deformacije
brez vidnih poškodb pri zunanjih obremenit-
vah, kot je primer pokanje premaza na po -
vršini papirja.
LITERATURA
ČERNIČ, M. Kakovost grafičnih papirjev v 1.
digitalnih tehnikah tiska: pregledna strokovna
študija. Ljubljana, 2017, str. 4-34.
NOVAK, G. Grafični materiali. Ljubljana: 2.
Naravoslovnotehniška fakulteta, Oddelek za
tekstilstvo, 2004, str. 95-110.
ČERNIČ LETNAR, M. in HERNAUS, A. Vpliv 3.
lastnosti papirja na tiskarsko prehodnost v
elektrofotografiji. Papir, 2002, let. 30, št. 3-4, str.
69-79.
MOŽINA, K. Pregibanje papirja. Grafičar, 4.
2006, št. 3, str. 28-32.
KYUDEOK, O., DONGIL S., HYE J. Y., YONG 5.
M. L., SEUNG U. Y., HAK L. L. Effects of coating
composition and folding direction on the fold
cracking of coated paper. Nordic Pulp & Paper
Research, 2016, vol. 31, no. 2, str. 347-353.
BRESKVAR, K. Pokanje premazov na 6.
specialnih grafičnih papirjih: magistrska naloga.
Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška
fakulteta, 2020, 78 str.
ULLRICH, H. The development of a 7.
pigmented multi-purpose ink jet paper. V PITA
Coating conference proceedings. PITA, Zeebra
Publishing, Manchester, Velika Britanija, 2003,
str. 135-138.
LEHTINEN, E. Introduction to pigment coating 8.
of paper. Book 11, Pigment Coating and Surface
Sizing of Paper. Paper Engineers Association,
Jyväskylä, Finska, 2009, str. 12-28.
PackPro 7.1. Tehnični list, [citirano 17. 3. 9.
2021]. Dostopno na svetovnem spletu:
https://www.brigl-bergmeister.com/sl/izdelek/
packpro-7-1/>.
NiklaPack. Tehnični list, [citirano 17. 3. 10.
2021]. Dostopno na svetovnem spletu:
.
NiklaSelect. Tehnični list, [citirano 17. 3. 11.
2021]. Dostopno na svetovnem spletu:
.
NiklaPET. Tehnični list, [citirano 17. 3. 2021]. 12.
Dostopno na svetovnem spletu:
.
PackPro 7.5. Tehnični list, [citirano 17. 3. 13.
2021]. Dostopno na svetovnem spletu:
.
OKOMORI, K, ENOMAE, T. in ONABE, F. 14.
Evaluation and control of coated paper stiffness.
Journal of Pulp and Paper Science, 2001, vol.
27, no. 8, str. 262–267.
ČERNIČ, M. in SCHEICHER, L. Kakovost 15.
časopisnega papirja za ofsetni tisk. Grafičar,
2008, let. 21, št. 1, str. 31-34.
KULACHENKO, A. in UESAKA, T. Direct 16.
simulations of fiber network deformation and
failure. Mechanics of Materials, 2012, vol. 51,
str. 1-14.
KULACHENKO, A., LINDSTRÖM, S. in 17.
UESAKA, T. Strength of wet fiber networks –
Strength scaling. V Proceedings of Papermaking
Research Symposium. Editors E. Madetoja, H.
Niskanen in J. Hämäläinen, Kuopio, Finska,
2009, 10 str.
LAVRYKOV , S., LINDSTRÖM, S. B., SINGH, K. 18.
M. in RAMARAO, B. V . 3D network simulations of
paper structure. Nordic Pulp and Paper Research
Journal, 2012, vol. 27, no. 2, str. 256-263.
IGLIČ, B. Kratka tehnologija pridobivanja 19.
vlaknin za proizvodnjo papirja in kartona.
Ljubljana : Biotehniška fakulteta, Oddelek za
lesarstvo, 1988, str. 9-11.
ČERNIČ, M., HLADNIK, A., DOMJAN, L. 20.
Vrednotenje enakomernosti papirja. Papir, 2010,
let. 38, št. 3, str. 33-37.
ČERNIČ, M. in SCHEICHER, L. Kakovost 21.
časopisnega papirja za ofsetni tisk. Grafičar,
2008, let. 21, št. 1, str. 31-34.
AHLROOS, J., ALEXANDERSSON, M. in 22.
GRON, J. Influence of base-paper filler content
and pre-calendering on metered film press
coating-paper and print quality. TAPPI Journal,
1999, vol. 82, no. 5, str. 94-100.
GANE, P . A., KETTLE, J., MATTHEWS, G. P . in 23.
RIDGWAY, C. Void space structure of
compressible polymer spheres and consolidated
calcium carbonate paper-coating formulations.
Industrial and engineering chemistry research,
1996, vol. 35, no. 5, str. 1753-1764.
ELTON, N. J. in PRESTON, J. S. Polarized light 24.
reflectometry for studies of paper coating
structure. Part I. Method and instrumentation.
TAPPI Journal, 2006, vol. 5, no. 7, str. 8-16.
Določevanje ostanka (pepela) pri žarjenju pri 25.
525 °C. SIST ISO 1762:2002, 4 str.
MOŽINA, K. Viskoelastične lastnosti 26.
grafičnih papirjev: doktorska disertacija.
Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška
fakulteta, 2017, 200 str.
Naravoslovnotehniška fakulteta
Univerze v Ljubljani
Oddelek za tekstilstvo, grafiko in oblikovanje